玻璃幕墙太阳能电池能效创新高 大楼债券基金收益电力自给自足指日可待

据报道,密歇根大学研讨人员领导的一个研讨团队近期发明了中性色通明太阳能电池的能效新纪录,使得摩天大楼的幕墙化身成为本身动力来历的主意又向实际迈进了一步。

据悉,该团队选用的是有机或碳基规划,而不是传统的硅资料,完成了8.1%的转化功率和43.3%的透光率。尽管该电池会出现细微的绿色,但它们更像太阳镜和轿车窗户的灰色。

这项研讨的首要领导者、Peter A. Franken出色大学工程教授和Paul G. Goebel工程教授Stephen Forrest表明,“每栋修建的外表都有窗户,是有机太阳能电池的抱负方位。有机太阳能电池供给了硅无法供给的东西,这是超高效转化和高透光率的结合。”

修建物的玻璃幕墙一般都有一层涂层,能够反射和吸收光谱中光区和近红外区的部分光线,以下降亮度和修建内部的热量。通明的太阳能电池板能够运用这些动力来削减修建内的电力需求,而不将其糟蹋掉。Forrest的研讨小组在美国国家科学院院刊上刊登陈述说,一些现有窗户的通明度与这种太阳能电池相似。

“咱们开发的新资料以及咱们制作的设备结构,有必要权衡多方面要素,才干一起供给杰出的阳光吸收、高电压、大电流、低电阻和中性色通明性,”电气工程和计算机科学助理研讨科学家Yongxi Li说。

这种新资料是有机分子的组合,被规划成在可见光中通明,在近红外区中吸收能量。近红外区是光谱中不行见的部分,占阳光能量的很大一部分。此外,研讨人员还开发了光学涂层,以进步红外光发生的能量和可见光范围内的通明度,而这两种功能一般是相悖的。

该设备的中性色版别是用氧化铟锡电极制成的。若运用银电极,可将转化功率进步到10.8%,通明度进步到45.8%。不过,该版别中略带绿色的基调在某些运用场景中可能是不被承受的。

早年,该类电池的光能运用率仅为约2-3%,但氧化铟锡电池的光能运用率为3.5%,而银版光能运用功率能够到达5%。光能运用率指的是,照耀到窗户上的光中有多少能以电能或透射光的方式在窗户内部被运用。

这两个版别都能够大规模出产,运用的资料比其他通明太阳能电池的毒性更小。通明的有机太阳能电池还能够依据当地的纬度定制,由于当太阳光线以一个笔直的视点照耀它们时,它们的功率最高。该电池能够被放置在双层玻璃窗之间。

Forrest和他的团队还在对该技能进行多项改善,下一个方针是到达7%的光运用率,并将电池寿数延长到10年左右。他们也在研讨在新建和现有修建上装置通明太阳能电池窗户的经济效益。

发布于 2024-03-02 22:03:45
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